以过度金属纳米团簇M₅₅ (M=Fe, Ni 或 Co) , C=C 双键, CO分子和SiO 分子为模型的第一性原理计算表明，在合成SiC的反应中，催化剂的吸附提高了反应物C=C 双键, CO分子和SiO 分子的活性。在此计算结果的基础上，以膨胀石墨和Si粉为原料，Fe(NO₃)₃·9H₂O, Ni(NO₃)₂·6H₂O,和Co(NO₃)₂·6H₂O 为催化剂前驱体，1573K合成了SiC纳米线。此工艺所制备的SiC耐火材料的常温或高温力学性能和热震残余抗折强度（ΔT=1075K）均为无催化剂试样的2倍以上。催化剂的加入不仅降低了3C-SiC纳米线合成的温度，而且促进了基质中3C-SiC交叉的网络状结构，提高了SiC材料的高温性能。其中，催化剂Fe的催化效果最好。

作者简介：

王慧芳，博士，副教授。2001年9月-2004年6月于西安建筑科技大学材料科学与工程学院攻读硕士学位，2005年6月-2019年8月在河南科技大学担任无机非金属材料专业教师，期间：2014年9月-2018年12月在武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室攻读博士学位；2016年1月-2016年12月在英国埃克塞特大学数学与物理应用学院访学，2019年9月起在山西工程技术学院无机非金属材料专业担任专业教师。主要研究方向为：1、低温催化合成高性能非氧化物、氧化物原料。2、高性能耐火材料的制备。3、高质量铝硅系原料的开发和高性能铝硅质制品的开发与应用。4、纳米碳改性制备多孔陶瓷及其应用。5、用后耐火材料的回收再利用及大宗工业副产品的利用。在国际国内行业知名期刊Journal of the european ceramic society、Ceramics International等发表学术论文20余篇，申请授权发明专利3项，主持省级课题3项。